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新型FDM打印工艺 可拥有自我修复特性
2021-02-18 18:47:24来源:

在3D打印中还需要生物组织(如皮肤和腱)的自愈特性,并且将类似特征集成到柔性聚合物打印材料中的能力可能会为软机器人和消费电子产品的增材制造打开全新的领域, 除其他事项外。尽管迄今为止已经证明,通过3D打印实现这些所需的特性很困难,但该领域内的研究正在迅速增加。

但是,过去成功地开发了由虾制成的可解锁自修复可穿戴设备的虾类生物聚合物,并开发了3D打印的自修复智能手机和计算机屏幕,从而在过去取得了进展。甚至有人预测,在未来的几十年内,改造,自我修复的无人机和飞机将成为现实。

现在,代尔夫特理工大学的研究人员已经开发出了一种使用熔融沉积建模(FDM)的3D打印室温自动修复TPU(SH-TPU)的工艺。据报道,与3D打印的商用TPU相比,该研究中使用的SH-TPU显示出对印刷条件的机械依赖性较小,并且在室温下还具有修复损伤的附加值。

在他们的研究中,代尔夫特大学的研究人员试图生产和机械测试使用FDM进行低温SH-TPU 3D打印的方法。首先,将SH-TPU合成为聚合物平板,然后加工成可3D打印的细丝,然后将其成功打印在改良的Ultimaker 2+上。用E3D Titan挤出机替换了机器的打印头,并安装了一个附加风扇,以帮助材料在退出喷嘴后保持稳定。然后使用Ultimaker的CURA软件生成用于打印的G代码文件,以打印20x10x4mm的矩形块。



SH-TPU样品在三种不同的打印头温度下打印;225、230和235摄氏度。根据目测,以230度印刷的那些被认为是最好的质量。研究人员使用压缩切割测试评估了3D打印样品的机械性能,并通过创建受控切割并测试了已修复样品的机械性能来观察了它们的自我修复行为。

在愈合过程中,将切下的样品放在30摄氏度的烤箱中放置24小时。根据研究人员的说法,此研究过程充分证明了SH-TPU能够完全治愈切穿损伤和恢复抗断裂性能的能力。

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